[發明專利]一種X80級厚規格管線鋼復合板及其制造方法

有效

• 申請號: 201610487980.1
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN107541664B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 梁曉軍;焦四海;丁建華;袁向前;蘇大雄;王波;李占杰
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/18;C22C38/12;C22C38/16;C22C38/14;C21D8/02;C21D6/00
• 代理公司: 31228 上海東信專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 楊丹莉;李丹<國際申請>=<國際公布>=

本發明公開了一種X80級厚規格管線鋼復合板，其由兩層或兩層以上的同質鋼坯復合軋制而成；所述X80級厚規格管線鋼復合板的化學元素質量百分比為：C：0.02～0.08％、Si：0.10～0.45％、Mn：1.5～1.85％、Al：0.02～0.04％、余量為Fe和不可避免的雜質。相應地，本發明還公開了該X80級厚規格管線鋼復合板的制造方法。本發明所述的X80級厚規格管線鋼復合板較之相同厚度規格的常規單坯非復合鋼板相比，可以獲得更優的剪切面積百分數，保證鋼管低溫使用過程中更高的安全性。

技術領域

本發明涉及一種復合板及其制造方法，尤其涉及一種管線鋼復合板及其制造方法。

背景技術

管線鋼管是油氣運送領域的重要途徑。特別適用于環境較為嚴酷的區域，或者進行長距離運輸。比如，海底管線的鋪設，或者在極寒地區的油氣開采，都需要通過管線鋼管傳送。同時，為了降低運輸成本，提高傳輸效率，石油開采企業希望采用大口徑，高傳輸壓力增加油氣傳送量。因此，根據壓力與管徑、厚度的關系，一般需要設計更大厚度規格管線鋼以保證運送油氣的安全性。另外，由于豐富的天然氣儲藏量在俄羅斯、加拿大等嚴寒地帶，在低溫時保證足夠高的韌性對于管線鋼的設計也顯得尤為重要。

通過微合金化以及控制控冷技術，細化晶粒尺寸，可以成功獲得厚度小于25mm厚的高強度高韌性管線鋼。獲得的韌脆轉變溫度可低于-100℃。但是，對于厚度大于25mm的管線鋼，由于受到連鑄坯原始厚度的限制，無法保證足夠的壓縮比，從而在軋制厚規格的管線鋼板時，其韌性穩定性較差，難以獲得滿意的產品。另外，更大厚度的連鑄坯則存在其它的困難。這是因為，較大厚度的連鑄坯其中心偏析更加嚴重。一方面，中心夾雜物偏析控制難度大大增加，另一方面，由于中心偏析，成分分布不均勻性更加明顯，組織均勻性控制更加困難，也會造成心部材料韌性變差。此外，由于最終管線鋼板厚度的增加，管線鋼板的中間厚度位置受的集中應力更大，對于相同材料，在落錘撕裂試驗中，厚度規格較大的管線鋼板，其斷裂脆性面積更高，因而從鋼管止裂性能而言，要滿足API管線鋼DWTT性能指標就變得更加困難。對于強度級別較高的X80級管線鋼，強度的提供增加了提高材料韌性的難度，尤其在規格較厚時，保證低溫時全管穩定的較高剪切面積困難明顯增加，這也增添了鋼管在低溫區域使用時，局部發生失效的風險。

目前，主要采用的還是通過材料的組織、工藝設計以獲得更高韌性的管線鋼板。實際生產中，韌脆轉變溫度也已降低到-100℃以下。從物理冶金或組織角度而言，通過提高鋼鐵的純凈度以及細化晶粒達到提高韌性的效果，受限于成本或技術原因，其提升能力已非常有限。為了能夠獲得厚規格(≥25mm)管線鋼板，需要從中心偏析或者鋼管受到的集中應力入手考慮。

公開號為CN 101845596B，名稱為“一種X80管線鋼用寬厚板及其制造方法”的中國專利公開了一種厚度在20-35mm，寬度大于2m的X80管線鋼板的制造方法，其是通過控制軋制加上控制冷卻獲得所需材料的性能。但該方法僅能滿足DWTT性能在-15℃下SA％不低于85％。

公開號為CN 103343297B，名稱為“一種低成本X80管線鋼寬厚板的生產方法”的中國專利公開了一種厚度為19.1-26.4mm的X80管線鋼板的制造方法，其特點是通過大厚度單塊鋼坯獲得大于≥14的壓縮比的控軋工藝以及超快冷+層流冷卻工藝獲得所需管線鋼性能。該方法僅顯示能滿足DWTT性能在-15℃下SA％不低于85％。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種X80級厚規格管線鋼復合板，通過同質鋼坯復合軋制得到的復合板較之普通的管線管鋼板，可以獲得更優的剪切面積百分比，從而可以改善低溫時脆性開裂的現象，進而保證X80級厚規格管線鋼低溫使用過程中具有更高的安全性。

為了實現上述目的，本發明提出了一種X80級厚規格管線鋼復合板，其由兩層或兩層以上的同質鋼坯復合軋制而成；所述X80級厚規格管線鋼復合板的化學元素質量百分比為：